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被连接件表面处理对螺栓扭矩系数的影响分析
作者：韦耀华
来源：《企业技术开发·中旬刊》2014年第05期
摘 要：目前汽车螺栓在设定扭矩时，都是针对螺栓本体进行设定，没有考虑被连接件表面处理对扭矩系数的影响。文章基于螺栓扭矩系数的计算公式从理论上对被连接件表面状况对扭矩系数影响进行了分析，通过螺栓拧紧实验研究了不同被连接件表面处理对支撑面的摩擦系数的影响，研究表明被连接件表面处理对螺栓扭矩系数影响很大，在计算扭矩时也应该考虑螺栓使用场合，适当调整支撑面的摩擦系数。 关键词：被连接件；表面处理；扭矩系数
中图分类号：TU311 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）14-0077-02 紧固件数量占汽车基础零件总数的40%，在装配线上紧固件占整个工作量的70%，紧固件的装配可靠性对于汽车质量是至关重要的。目前汽车螺栓进行紧固大多采用扭矩法，这种方法操作简单，对设备要求低，但是扭矩系数的散差对预紧力的大小影响极大，因此对于扭矩系数散差的控制要求极高。现在很多汽车公司都采用控制螺栓摩擦系数的方法，来控制扭矩系数，但是没有考虑被连接件摩擦系数对扭矩系数的影响，这对扭矩的设定是极为不利的，本文从理论和实验分析了被连接件表面处理对扭矩系数的影响，提出根据使用场合适当调整支承面摩擦系数，为扭矩系数的精确计算提供可靠依据。 1 被连接件表面处理对扭矩系数影响
根据国家标准GB/T 16823.2-1997《螺纹紧固件紧固通则》中扭矩系数的计算公式， 扭矩系数是由摩擦系数和螺纹常数共同决定的参数，对于特定的螺纹联接副而言，螺栓的螺纹常数是固定的，当摩擦系数确定之后，扭矩系数也就唯一确定了。从公式中可以看出螺栓的摩擦系数分为螺纹摩擦系数和支撑面的摩擦系数，扭矩系数受这两个摩擦系数共同影响。对于拧螺母这种装配方式，螺纹摩擦系数由螺纹常数和螺栓以及螺母表面处理决定，支撑面的摩擦系数由螺纹常数和螺母以及被连接件的表面处理决定。对于拧螺栓这种装配方式，螺纹摩擦系数由螺纹常数和螺栓以及螺母表面处理决定，支撑面的摩擦系数由螺纹常数和螺栓以及被连接件的表面处理决定。因此，被连接件的表面处理会影响支撑面的摩擦系数，最终会影响螺栓的扭矩系数。目前，大多工程师在进行扭矩计算的时候，都没有区分螺纹摩擦系数和支撑面的摩擦系数，都是直接根据螺栓的材质和表面处理查表获得摩擦系数，而且认为两个摩擦系数是一样的。如对于镀锌螺栓，工程师会根据机械设计手册认为螺纹摩擦系数和支撑面的摩擦系数都为0.15。其实螺纹的接触状况和支撑面的接触状况是不同的，即便是控制了摩擦系数的螺栓